Nat. Commun.:二苯硫醚介导分子间电催化环丙烷化

文摘   2024-11-09 18:01   湖南  
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研究背景

环丙烷因其高的环应变和独特的键合模式而受到了广泛的关注。这些应变环丙基基团不仅构成天然产物、农用化学品和药物中的特殊序列,而且在合成化学中也是用途广泛的中间体。传统上,环丙烷可以通过过渡金属催化碳插入烯烃制备,这种策略通常依赖于从危险的重氮化合物中提取的金属类碳化合物。具有两种丰富底物、温和条件、高官能团耐受性和广阔范围的新型环丙烷化催化方法值得期待。

本文要点

1. 开发了三氟硼酸烯基与亚甲基化合物的电化学环丙烷化反应。该转化利用简单的二苯基硫化物作为电催化剂,广泛适用于各种亚甲基化合物以及取代的乙烯基三氟硼酸盐。

2. 选择苯甲酰乙腈和乙烯基三氟硼酸盐作为模型底物,以PhSPh为催化剂,n-Bu4NPF6(1.0当量)为电解质,C(+)/Pt(-)为电极,CH3CN/H2O(50/1)为溶剂,在室温下以94%产率得到环丙烷产物。    

3. 机理研究表明,PhSPh在阳极氧化形成自由基阳离子,接着与乙烯基三氟硼酸盐反应生成β-硼自由基,该β-硼自由基经过单电子氧化和C-B键裂解形成乙烯基磺酰盐,随后与亲核试剂苯甲酰乙腈反应并环化形成最终产物环丙烷。

图文内容

Fig. 1 | Context of the work.

(图片来源:Nat. Commun.



Table 1 | Optimization of the reaction conditions    

(图片来源:Nat. Commun.

         

 

         

 

    

Fig. 2 | Substrate scope.

(图片来源:Nat. Commun.

         

 

         

 

    

Fig. 3 | Mechanistic studies and proposal.
(图片来源:Nat. Commun.

文献信息

Wei Yi, Shenlin Huang* et alOrganoelectrocatalytic cyclopropanation of alkenyl trifluoroborates with methylene compounds.Nat. Commun. 2024.
DOI:10.1038/s41467-024-54082-8
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54082-8
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